Infrastruktur von morgen Welche Verbindungstechnik benötigt Industrie 4.0?

preLink-Technologie:  Verbindungstechnik für IT- und Automatisierungsnetze
preLink-Technologie: Verbindungstechnik für IT- und Automatisierungsnetze

In der Fabrikautomation werden künftig wohl drei Kupfer-Verkabelungen zum Einsatz kommen: vierpaarig, zweipaarig und einpaarig. Eine zentrale Rolle bei der Verkabelungsinfrastruktur von morgen wird zudem Remote Powering bzw. Power over Ethernet spielen.

Industrie 4.0 ist eine einzigartige Chance zur Effizienzsteigerung aller produktionsnahen Prozesse – einschließlich ihrer begleitenden administrativen Abläufe. Im Detail werden Automatisierungsprotokolle und IT-Funktionen miteinander eng verzahnt und mit dem Werkstück oder dem Material, das bearbeitet werden soll, verbunden. Vereinfacht ausgedrückt, wird mit Industrie 4.0 die klassische Automatisierungspyramide nach oben und nach unten erweitert.

Nach oben bedeutet, dass letztendlich alle Prozesse miteinander kommunizieren, beinahe unabhängig davon, wo und wann sie ablaufen. Nach unten heißt, die Automatisierung endet nicht am Sensor oder Aktor, sondern sie schließt alle Objekte wie Werkzeuge, Werkstücke, Rohmaterialien, Halbzeuge und Hilfsmaterialien mit ein.

Zumindest der Blick nach oben - Richtung Cloud – erscheint schnell relativ schlüssig und wird wenig in Frage gestellt. Beim Blick nach unten sieht das schon anders aus. So fragt man sich, wie z.B. eine Zerspanungsmaschine mit einem Stück Holz kommunizieren soll. In Wirklichkeit sind beide Erweiterungen eine Revolution für die Automatisierungstechnik und stellen Maschinen- und Anlagenbauer vor enorme Herausforderungen.

Kommunikation von der Cloud bis zur Feldebene

Durchgängige Kommunikation und die Verbindung zum Internet oder zur Cloud sind für viele Produktionsleiter ein Horrorszenario. Ungehinderter bzw. unautorisierter Zugriff von außen auf eine Maschine ist natürlich nicht das Ziel. Aber er könnte im Extremfall möglich werden. Dass so etwas funktionieren kann, wurde der Automobilbranche schon vorgeführt. Hacker haben über das Internet Zugriff auf Funktionen eines Fahrzeugs erlangt und konnten so Scheibenwischer, aber auch Lenkung und Bremsen kontrollieren. Um ähnliches in der Industrie zu verhindern, bedarf es überarbeiteter IT-Sicherheitskonzepte und strenger Regularien zum Betrieb von Maschinen und Anlagen.

Power over Ethernet für die Angriffsabwehr

Der Aufwand zur Lösung solcher Konflikte wird mit 90 bis 95 Prozent in die Entwicklung von Software fließen. Hardware wird eine untergeordnete Rolle spielen, kann aber über entsprechende Features Signifikantes beisteuern. Ein solches Feature kann Power over Ethernet sein (kurz PoE, oder auch remote powering genannt). Damit kann man einzelne Geräte, Steuerungen oder auch nur einen einzigen Port/Übertragungskanal gezielt abschalten. Eine recht drastische aber auch sehr einfach zu handhabende und wirkungsvolle Waffe im Gefahrenfall.